2013高三物理模拟金题高频考点详解特训 专题28 磁场和磁场力

2013高三物理模拟金题高频考点详解特训 专题28 磁场和磁场力内容摘要：

1、 （2013 浙江省金华十校联考）如图所示为一电流表的原理示意图。 质量为m= 20g 的均质细金属棒 中点处通过挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为 k。 在矩形区域 有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。 与 右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，长度大于 长度。 当 没有电流通过且处于平衡状态时，矩形区域的 重合；当 有电流通过时，指针示数可表示电流强度。 若已知弹簧的劲度系数为 m长度为 m，长度为 0050 m，B=040T不计通电时电流产生的磁场的作用，此电流表的量程为A B D解析：由 BIab=k得 I=项 A 正确。 2 （2013 上海市黄浦区期末）分别置 2、于 a、b 两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a 、b、c 、d 在一条直线上，且 ac=cb=知 c 点的磁感应强度大小为 B1，d 点的磁感应强度大小为 将 b 处导线的电流切断，则（ ）（A）c 点的磁感应强度大小变为 B1，d 点的磁感应强度大小变为 212 12（B） c 点的磁感应强度大小变为 B1，d 点的磁感应强度大小变为 1 12 12（C） c 点的磁感应强度大小变为 d 点的磁感应强度大小变为 212（D）c 点的磁感应强度大小变为 2，d 点的磁感应强度大小变为 112b （2013 广东汕头市期末） 如图，长方形线框 有电流 I，放在直 3、线电流 I 附近，线框与直线电流共面，则下列表述正确的是 A. 线圈四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左B. 只有 受安培力作用，它们的合力为零C. 所受安培力大小相等，方向相同D. 线圈四个边都受安培力作用，它们的合力为零4（2013 深圳市南山区期末）指南针是我国古代的四大发明之一。 当指南针静止时，其 N 极指向如图虚线（南北向）所示，若某一条件下该指南针静止时 N 极指向如图实线（N 极东偏北向）所示。 则以下判断正确的是可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流可能在指南针上面 4、有一导线南北放置，通有南向北的电流 （2013 福建省龙岩市质检） 已知龙岩市区地磁场的磁感应强度 B 0水平分量约为 0。 若龙岩市区一高层建筑安装了高 50某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为 05A，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为A、方向向东，大小约为 150向向东，大小约为 200向向西，大小约为 150向向西，大小约为 200解析：由安培力公式，金属杆受到地磁场对它的安培力大小为F=005A50m=150N。 由左手定则可判断出安培力方向为方向向东，选项 A 正确。 6 （2013 上海市奉贤区期末）如图所示线框 竖直 5、面内，可以绕固定的 轴转动。 现通以 o流，要使它受到磁场力后，向纸外，向纸里转动，则所加的磁场方向可能是（ ）（A）垂直纸面向外 （B）竖直向上（C）竖直向下 （D）在 上方垂直纸面向里，在 下方垂直纸面向外o o答案：据左手定则，要使它受到磁场力后，向纸外，向纸里转动，则所加的磁场方向可能是竖直向上，选项 B 正确。 、（2013 安徽省黄山市一模）如图所示，半径为 r 的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从 A 点以速度 直于磁场方向射入磁场中，并由 B 点射出，且20 ，则该粒子在磁场中运动的时间为()A. B. 23 解析：粒子运动轨迹长度 L=R/3，由 6、图中几何关系， r/R，该粒子在磁场中运动的时间为 t=L/ 立解得：t= ，选项 B 正确。 23（2013 山东省菏泽期末）如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根直导体棒，在导体棒中通有垂直纸面向里的电流，图中 a 点在导体棒正下方，b 点与导体棒的连线与斜面垂直，c 点在 a 点左侧，d 点在 b 点右侧。 现欲使导体棒静止在斜面上，下列措施可行的是（ ）A在 a 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒B在 b 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒C在 c 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒D在 d 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒答案：欲使导体棒静止在斜面上，可以在 7、 a 处放置一电流方向垂直纸面向外的直导体棒，在 c 处放置一电流方向垂直纸面向外的直导体棒，在 d 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒，选项 D 正确 误。 9. （2013 吉林市期末质检）如图所示，一块矩形截面金属导体 电源连接，处于垂直于金属平面的匀强磁场中，当接通电源、有电流流过金属导体时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象被称为霍尔效应。 利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，它是一种重要的磁传，广泛运用于各种自动控制系统中。 关于这一物理现象下列说法中正确的是A导体受向左的安培力作用B导体内部定向移动的自由电子受向右的洛仑兹力作用C在导体的 ab、侧存在电势差 8、，且 势低于 势D在导体的 ab、侧存在电势差，且 势高于 势答案：体受向右的安培力作用，选项 A 错误；导体内部定向移动的自由电子受向右的洛仑兹力作用，在导体的 ab、侧存在电势差，且 势高于势，选项 确 C 错误；10 （2013 江苏省连云港市期末）如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为 B，圆台母线与竖直方向的夹角为。 一个质量为 m、半径为 r 的匀质金属环位于圆台底部。 环中通以恒定的电流 过时间 t 后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为 H。 已知重力加速度为 g，磁场的范围足够大。 在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是A在时间 t 9、内安培力对圆环做功为 环先做匀加速运动后做匀减速运动C圆环运动的最大速度为 D圆环先有扩张后有收缩的趋势 （2013 天星调研卷）如图所示，N 是放置在水平面内的光滑导轨，长度为 L、电阻为 r 的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为 k。 导体棒处在方向向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。 图中 E 是电动势为 E，内阻不计的直流电源，电容器的电容为 C。 闭合开关，待电路稳定后，A导体棒中电流为 21+轻弹簧的长度增加 1弹簧的长度减少 1+容器带电量为 C【命题意图】本题考查含电容器电路、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件、胡克定律，意在考查考生灵活应用相关知识分析推导相 10、关关系式的能力。 【解题思路】由闭合电路欧姆定律，导体棒中电流为 I= ，选项 A 错误；1+H 中电流方向从 H 到 G，由左手定则可知，导体棒 受安培力方向水平向左 （7 分）(2013 北京朝阳区期末)某同学自制一电流表，其原理如图所示。 质量为 m 的均匀细金属杆 一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为 k，在矩形区域 有匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外。 指示出标尺上的刻度。 长度大于 没有电流通过且处于静止时，矩形区域的 重合，且指针指在标尺的零刻度；当 有电流时，指针示数可表示电流强度。 终在纸面内且保持水平，重力加速度为 g。 （1）当电流表的示数为零时，求弹簧的伸长 11、量；（2）为使电流表正常工作，判断金属杆 电流的方向；（3）若磁场边界 长度为 L1，长度为 电流表的量程是多少。 （3 分）2121+=()=（10 分） （2013 山东名校质检） 如图所示，一质量为 m 的导体棒 端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为 L，导轨处在竖直方向的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流 I 时，导体棒静止在与竖直方向成 37角的导轨上，取 70.6，：（1）磁场的磁感应强度 B；（2）每个圆导轨对导体棒的支持力大小 4、 （10 分） （2013 安徽省黄山市一模）质量为 m=导电细杆 于倾角为 300 的平行放置的光滑导轨上，导轨宽为d= 导 12、轨垂直，如图所示，匀强磁场垂直导轨平面且方向向下，磁感应强度为 B=1T。 已知电源电动势 E=阻r=求当电阻 R 取值为多少时，释放细杆后杆 持静止不动。 导轨和细杆的电阻均忽略不计，g 取 10m/s2。 （） （2013 上海市长宁区期末）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，其工作原理如下图所示，推进器矩形通道由四块板所围，通道长 a b c中两侧面是金属板，上下两板为绝缘板两金属板间所加电压为 U200V，且位于 x=0 处的金属板电势较高，通道内部可视为匀强电场试求：（1）匀强电场的场强大小；（2）若在通道内灌满海水（导体） ，海水的电阻率 m，两金属板间海水的电阻 R 为多大。 （已知导体电阻 式中 是导体的电阻率， 是导体的横截面积）（3）若船静止时通道内灌满海水，并在通道内沿 z 轴正方向加 B匀强磁场，求这时推进器对海水推力的大小和方向解：（1）沿 x 方向， 0/ （2 分）（2）视 为导体的横截面积， b 为导体的长度，根据所给的规律得。